CN101120169A - 具有平滑倾斜移动特性的可变排量斜板式压缩机 - Google Patents

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Abstract

公开了一种具有平滑移动特性的可变排量斜板式压缩机，包括具有多个气缸孔的气缸，位于气缸前端形成斜板腔的前壳体，被旋转支撑在气缸内的驱动轴，位于前壳体的斜板腔内并固定安装在驱动轴上的耳板，位于气缸后端的后壳体，其具有分别通过吸入阀和排放阀与气缸孔流体连通的吸入腔和排放腔，还包括具有可变倾斜角度的通过耳板旋转的斜板，支撑在耳板和斜板之间的弹簧，可以在气缸孔中往复运动的、与斜板滑动连接的活塞，其特征在于，轴套(300)可活动地套入驱动轴(140)并与斜板(150)***孔(150a)的内表面接合，斜板(150)倾斜并旋转地与轴套(300)接合；第一钩槽(182)形成于与斜板(150)相对的耳板(180)的后表面，引导面(183)形成于该第一钩槽(182)的两侧，第二钩槽(184)向内沿引导面(183)形成；钩状凸块(151)形成于与耳板(180)相对的斜板(150)的前表面，其与第一钩槽(182)接合，导向销(152)从钩状凸块(151)的两侧伸出，沿耳板(180)上的引导面(183)和第二钩槽(184)相对移动。因此，通过第二钩槽(184)的形成可以防止斜板被提起，并且由于导向销(152)和轴承(153)被第二钩槽(184)的侧面挡住，从而防止导向销(152)和轴承(153)从第二钩槽(184)中脱离。因此，由于轴承(153)的旋转滑动，斜板能够以倾斜状态平滑移动，并使得由于斜板的提起而产生的振动和噪音减小。

Description

具有平滑倾斜移动特性的可变排量斜板式压缩机
技术领域
本发明涉及一种具有平滑倾斜移动特生的可变排量的斜板式压缩机，更特别地，涉及一种具有能够在倾斜状态下平滑移动而不被提起的斜板式可变排量斜板式压缩机。
背景技术
传统的，被广泛应用于汽车空调中的斜板式压缩机，包括一个盘状斜板，其具有某种倾斜度，并且固定安装在驱动轴上，通过驱动轴带动其转动来传递动力，多个活塞通过在斜板和活塞间***滑瓦来安装在斜板外周。通过斜板的转动，活塞在气缸中形成的多个圆柱孔内沿直线往复运动，从而吸入、压缩和排放冷却气体。
最近，一种变排量斜板式压缩机已经计划在汽车中使用以提供较为舒适的感觉。在该压缩机中，斜板的倾斜度根据热负荷的变化而变化，来控制活塞输送的冷却气体量，从而完成精确的温度控制，并且同时，倾斜度的连续变化减弱了由压缩机带来的发动机扭矩的急剧变化。
图1描述了日本专利公开号No.1999-336657中公开的一种传统的可变排量斜板式压缩机，其内容将在下面描述。
该传统的可变排量斜板式压缩机包括一个具有多个气缸孔的气缸2，其具有沿气缸内周面平行纵向形成的气缸孔，前壳体1在气缸2前密封安装，后壳体3在气缸2后通过与气缸间***阀板8来密封安装。
斜板腔26形成于前壳体1内，驱动轴4穿过斜板腔26。为此，驱动轴4的一端由置于前壳体1中心的轴承11旋转支撑，驱动轴4的另一端由置于气缸2中心孔内的轴承12和14支撑。
另外，斜板5具有一个倾斜角度，该角度随着沿板段32的移动而变化，该斜板安装在驱动轴4上的，弹簧18置于气缸2的中心孔和斜板5之间，弹性支撑斜板5。
当斜板5垂直于驱动轴4时，两块板在斜板5前表面上平行于驱动轴4的中心线安装，每个板上有一个圆孔。另外，销31***圆孔内。
另外，板段32具有一个引导面33，该引导面33位于板段32表面，其线性倾斜至斜板5。当压缩机运行时，在斜板5的倾斜下，销31沿引导面33移动。
进一步地，由于板段32位于两板之间，斜板5随驱动轴4的运动而转动。
当斜板5旋转到倾斜状态时，***到斜板周面的活塞6在气缸2的气缸孔内通过滑瓦7的作用往复运动。
另外，吸入腔23和排放腔22在后壳体3内形成，且吸入孔25和排放孔24在位于后壳体3和气缸之间的阀板8上形成并与气缸孔连通。
吸入通道和排放通道在分别形成在阀板8上的吸入孔25和排放孔24处，以便利用活塞6往复运动形成的压力变化开启和关闭吸入孔25和排放孔24。
如图1所示，在传统的可变排量斜板式压缩机中，斜板5的倾斜角度随斜板腔26内的压力和气缸孔的吸入压力之差而调整，因此连接到斜板5的活塞6的冲程的变化取决于斜板5的倾斜角度，该冲程的变化使得压缩机的排放量变化。
然而，传统的可变排量斜板式压缩机具有某种结构，其中斜板直接与驱动轴接触，因而其不能够在斜面上平滑移动。
另外，斜板相对于驱动轴倾斜移动，这样导致接触面的发生严重振动并产生噪音甚至导致接触面的损坏。
另外，在运行过程中导向销可能会被提起，从而产生振动噪音并降低效率。
发明内容
因此，本发明针对上述问题而构思，本发明的目的是提供一个能促进斜板相对于驱动轴的倾斜运动并减小振动噪音、增加使用寿命的可变排量斜板式压缩机。
为了实现上述目的，提供了一个可变排量斜板式压缩机，包括具有多个气缸孔的气缸，位于气缸前端形成斜板腔的前壳体，被旋转支撑在气缸内的驱动轴，位于前壳体的斜板腔内并固定安装在驱动轴上的耳板，位于气缸后端的后壳体，其具有分别通过吸入阀和排放阀与气缸孔流体连通的吸入腔和排放腔，还包括具有可变倾斜角度的通过耳板旋转的斜板，支撑在耳板和斜板之间的弹簧，可以在气缸孔中往复运动的、与斜板滑动连接的活塞，
其特征在于，轴套可活动地套入驱动轴并与斜板***孔的内表面接合，斜板倾斜并旋转地与轴套接合。
本发明的另一个方面在于，提供一个可变排量斜板式压缩机，包括具有多个气缸孔的气缸，位于气缸前端形成斜板腔的前壳体，被旋转支撑在气缸内的驱动轴，位于前壳体的斜板腔内并固定安装在驱动轴上的耳板，位于气缸后端的后壳体，其具有分别通过吸入阀和排放阀与气缸孔流体连通的吸入腔和排放腔，还包括具有可变倾斜角度的通过耳板旋转的斜板，支撑在耳板和斜板之间的弹簧，可以在气缸孔中往复运动的、与斜板滑动连接的活塞，
其特征在于，第一钩槽形成于与斜板相对的耳板的后表面，引导面形成于该第一钩槽的两侧，第二钩槽向内沿引导面形成，
钩状凸块形成于与耳板相对的斜板的前表面，其与第一钩槽接合，导向销从钩状凸块的两侧伸出，沿耳板上的引导面和第二钩槽相对移动。
本发明的另一方面在于，提供一个可变排量斜板式压缩机，包括具有多个气缸孔的气缸，位于气缸前端形成斜板腔的前壳体，被旋转支撑在气缸内的驱动轴，位于前壳体的斜板腔内并固定安装在驱动轴上的耳板，位于气缸后端的后壳体，其具有分别通过吸入阀和排放阀与气缸孔流体连通的吸入腔和排放腔，还包括具有可变倾斜角度的通过耳板旋转的斜板，支撑在耳板和斜板之间的弹簧，可以在气缸孔中往复运动的、与斜板滑动连接的活塞，
其特征在于，轴套可活动地套入驱动轴并与斜板***孔的内表面接合，斜板倾斜并旋转地与轴套接合，
第一钩槽形成于与斜板相对的耳板的后表面，引导面形成于该第一钩槽的两侧，第二钩槽向内沿引导面形成，
钩状凸块形成于与耳板相对的斜板的前表面，其与第一钩槽接合，导向销从钩状凸块的两侧伸出，沿耳板上的引导面和第二钩槽相对移动。
优选地，轴套具有一个接合孔，驱动轴可活动地***并穿过该接合孔，导向凸块形成于该接合孔的两侧，斜板具有导向槽，该导向槽形成于***孔的内表面，与轴套上的导向凸块接合。
优选地，导向凸块为圆柱形。
此时，优选地，空心圆柱轴承旋转安装在导向凸块周围。
优选地，轴套具有一个与斜板的***孔接触的凸起的外表面。
优选地，导向销为圆柱形。
优选地，空心圆柱轴承安装在导向销周围。
优选地，挡块安装在斜板后的驱动轴上，以便保持一个最小的倾斜角度。
优选地，弹簧置于耳板的后表面和轴套的前表面之间。
附图说明
本发明的前述和其他目的，特征和优点将在下述结合相应附图的具体说明体现的更为明显，其中：
图1为传统可变排量斜板式压缩机的纵向剖面图；
图2A为根据本发明的可变排量斜板式压缩机的斜板的外部结构的前视图；
图2B为根据本发明的可变排量斜版式压缩机的斜板的外部结构的后视图；
图3A和3B为图2A的局部剖视图；
图4为图2A的分解视图；
图5为图4中的耳板的透视图；
图6为图4中的斜板的透视图；
图7A为当斜板处于最小倾斜角度时，根据本发明的可变排量斜板式压缩机的纵向剖面图；
图7B为当斜板处于最大倾斜角度时，根据本发明的可变排量斜板式压缩机的纵向剖面图；
图8A为图7A中的斜板周围主要构件的侧视图；
图8B为图7B中的斜板周围主要构件的侧视图。
具体实施方式
以下，本发明的优选实施例将结合相应的附图进行说明。
图2到图8示出了可变排量斜板式压缩机的结构，其中斜板可以在倾斜状态下平滑地移动。
如图所示，可变排量斜板式压缩机1000包括具有多个气缸孔110a的气缸110，其中气缸孔110a沿气缸内周面平行纵向形成，并组成压缩机的外侧部分，一个位于气缸110前端并形成斜板腔120a的前壳体120，一个在气缸110和前壳体120内被旋转支撑的驱动轴140，一个位于前壳体120的斜板腔120a内并固定安装在驱动轴140上的耳板180，一个位于气缸110后端并具有形成于其内的吸入腔132和排放腔133的后壳体130，一个由耳板180带动旋转以使其倾斜角度变化的盘状斜板150，一个支撑在耳板180和斜板150之间的弹簧170，和通过滑瓦201与斜板150滑动连接并在气缸孔110a内部往复运动的活塞200。
后壳体130具有吸入腔132和排放腔133，阀板131具有一个用来连通气缸孔110a和吸入腔132的吸入孔131a和用来连通气缸孔110a和排放腔133的排放孔131b。
另外，吸入阀和排放阀分别在安装在阀板131的吸入孔131a和排放孔131b内，利用活塞200的往复运动引起的压力变化来开启和关闭吸入孔131a和排放孔131b。
压缩机的另外构件与传统压缩机的构件相似，因此其说明将被略去。
在该实施例中，轴套300安装在驱动轴140和斜板150***孔150a的内表面之间。
轴套300沿纵向与驱动轴140活动连接。为此，接合孔310形成在轴套300上。
另外，轴套300与斜板150***孔150a的内表面接合。进一步地，斜板150相对轴套300以倾斜状态旋转。为此，导向凸块320在轴套300接合孔310的两侧表面安装，导向槽159在斜板150***孔150a的内表面形成，以便与轴套300的导向凸块320接合。
在图中，导向凸块320为圆柱形，但不局限于此，可以为卵形或多边形。
当导向凸块320为圆柱形时，轴承330可以在凸块周围安装，故斜板150能够以倾斜状态更加平滑地移动。
另外，轴套300上的与斜板150的***孔150接触的外表面具有一个凸面，使导斜板150能够以倾斜状态平滑移动。
同时，第一钩槽182形成于与斜板150相对的耳板180的后表面，引导面183形成于第一钩槽182的两侧，第二钩槽184向内沿引导面183成形。
如图8A和8B所示，当从侧面看时，引导面183从斜板上面向下倾斜。第二钩槽184从引导面183的外端沿引导面183形成。
另外，钩状凸块151形成于与耳板180相对的斜板150的前表面，与第一钩槽182接合，导向销152从钩状凸块151的两侧表面伸出，沿耳板180上的引导面183和第二钩槽184相对移动。导向销152可以***钩状凸块151上的孔中或直接焊接固定在钩状凸块151上。
优选地，导向销152的横截面为卵形或圆形。当导向销152的横截面为圆形时，空心圆柱轴承153安装在圆柱形导向销152周围，使得斜板150在倾斜状态下更平滑的移动。
在压缩机运行过程中，耳板180上的第一钩槽182和斜板150上的钩状凸块151互相接合，传递旋转作用力。
另外，因为第二钩槽184沿引导面183的斜面形成，其可以防止斜板150被提起，并且使得斜板150在倾斜状态下平滑移动。
同时，弹簧170置于耳板180的后表面和轴套300之间，使得轴套300与斜板150持续接触。当然，弹簧170可以防止斜板150和耳板180的突然碰撞。
下面将说明该实施例的运行过程。
如图2到8所示，首先，发动机(未示出)的产生的旋转力通过带轮(未示出)传递并带动驱动轴140旋转。结果，用来传递力的固定(或压力装配)在驱动轴140上的耳板180旋转。同时，力传递给与耳板180的第一钩槽182接合的钩状凸块151，使得斜板150旋转。
然后，由于斜板150的初始倾斜角度，滑瓦201和活塞200在气缸内往复运动，因此冷却气体被从吸入腔132中抽吸出来，在孔110a中压缩并从排放腔133中连续排放。此时，被排放的冷却气体的量与斜板腔中的压力相关，而斜板腔中的压力由压力控制阀(未示出)控制。
当斜板空120a中的压力降低，由于斜板腔120a和气缸孔110a之间的压差，斜板150倾斜，同时，斜板150的导向销152能够沿引导面183和第二钩槽184移动。
运行结果，气缸孔底面和活塞之间的顶部间隙基本上保持一致，斜板旋转中心点的变化降低到最小使得压缩机容积效率保持最优。
同时，当倾斜角度连续变化形成如图8B所示的最大倾斜角时，斜板的下端与耳板相接触。
另外，当驱动轴不旋转时，斜板150通过位于斜板和耳板之间的弹簧恢复到初始位置(如图8A所示的最小倾斜角度)。在这里，斜板150的运动被安装在驱动轴140上的挡块144限制。另外，利用弹簧，可以防止由于斜板和耳板之间的倾斜角的突然回复而产生的碰撞而生成的噪音。
工业实用性
从上述说明中可以看出，由于斜板和驱动轴之间安装了轴套和旋转轴承，使得斜板能够以倾斜状态平滑移动并减小振动噪音。
另外，由于斜板通过导向销和旋转轴承与耳板连接，使得斜板能够以倾斜状态平滑移动并减小振动噪音。
另外，由于斜板沿耳板上的第二钩槽移动，使斜板避免被提起或产生振动。
通过结合目前来说最实用且优选实施例来阐述本发明的同时，应理解为本发明不局限于所述公开的实施例和附图，而是，相反地，其包括本发明权利要求的精神和范围内的各种修改和变化。

Claims (11)

1.一种可变排量斜板式压缩机，包括具有多个气缸孔的气缸，位于气缸前端形成斜板腔的前壳体，被旋转支撑在气缸内的驱动轴，位于前壳体的斜板腔内并固定安装在驱动轴上的耳板，位于气缸后端的后壳体，其具有分别通过吸入阀和排放阀与气缸孔流体连通的吸入腔和排放腔，还包括具有可变倾斜角度的通过耳板旋转的斜板，支撑在耳板和斜板之间的弹簧，可以在气缸孔中往复运动的、与斜板滑动连接的活塞，
其特征在于：轴套(300)活动地套入驱动轴(140)并与斜板(150)***孔(150a)的内表面接合，斜板(150)倾斜并旋转地与轴套(300)接合。
2.一种可变排量斜板式压缩机，包括具有多个气缸孔的气缸，位于气缸前端形成斜板腔的前壳体，被旋转支撑在气缸内的驱动轴，位于前壳体的斜板腔内并固定安装在驱动轴上的耳板，位于气缸后端的后壳体，其具有分别通过吸入阀和排放阀与气缸孔流体连通的吸入腔和排放腔，还包括具有可变倾斜角度的通过耳板旋转的斜板，支撑在耳板和斜板之间的弹簧，可以在气缸孔中往复运动的、与斜板滑动连接的活塞，
其特征在于：第一钩槽(182)形成于与斜板(150)相对的耳板(180)的后表面，引导面(183)形成于该第一钩槽(182)的两侧，第二钩槽(184)向内沿引导面(183)形成，
钩状凸块(151)形成于与耳板(180)相对的斜板(150)的前表面，其与第一钩槽(182)接合，导向销(152)从钩状凸块(151)的两侧伸出，沿耳板(180)上引导面(183)和的第二钩槽(184)相对移动。
3.一种可变排量斜板式压缩机，包括具有多个气缸孔的气缸，位于气缸前端形成斜板腔的前壳体，被旋转支撑在气缸内的驱动轴，位于前壳体的斜板腔内并固定安装在驱动轴上的耳板，位于气缸后端的后壳体，其具有分别通过吸入阀和排放阀与气缸孔流体连通的吸入腔和排放腔，还包括具有可变倾斜角度的通过耳板旋转的斜板，支撑在耳板和斜板之间的弹簧，可以在气缸孔中往复运动的、与斜板滑动连接的活塞，
其特征在于：轴套(300)活动地套入驱动轴(140)并与斜板(150)***孔(150a)的内表面接合，斜板(150)倾斜并旋转地与轴套(300)接合，
第一钩槽(182)形成于与斜板(150)相对的耳板的后表面，引导面(183)形成于该第一钩槽(182)的两侧，第二钩槽(184)向内沿引导面(183)形成，
钩状凸块(151)形成于与耳板(180)相对的斜板(150)的前表面，其与第一钩槽(182)接合，导向销(152)从钩状凸块(151)的两侧伸出，沿耳板(180)上的引导面(183)和第二钩槽(184)相对移动。
4.如权利要求1或3所述的可变排量斜板式压缩机，其特征在于：轴套(300)具有一个接合孔(310)，驱动轴(140)活动地***并穿过该接合孔，导向凸块(320)形成于该接合孔(310)的两侧，
斜板(150)具有导向槽(159)，该导向槽形成于***孔(150a)的内表面，与轴套(300)上的导向凸块(320)接合。
5.如权利要求4所述的可变排量斜板式压缩机，其特征在于：导向凸块(320)为圆柱形。
6.如权利要求5所述的可变排量斜板式压缩机，其特征在于：空心圆柱轴承(330)旋转安装在导向凸块(320)周围。
7.如权利要求1或3所述的可变排量斜板式压缩机，其特征在于：轴套(300)具有一个与斜板(150)的***孔(150a)接触的凸起的外表面。
8.如权利要求2或3所述的可变排量斜板式压缩机，其特征在于：导向销(152)为圆柱形。
9.如权利要求8所述的可变排量斜板式压缩机，其特征在于：空心圆柱轴承(153)安装在导向销(152)周围。
10.如权利要求4所述的可变排量斜板式压缩机，其特征在于：挡块(144)安装在斜板(150)后的驱动轴(140)上。
11.如权利要求4所述的可变排量斜板式压缩机，其特征在于：弹簧(170)置于耳板(180)的后表面和轴套(300)的前表面之间。
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